18.03.2020

Тема уроку: Застосування законів  збереження імпульсу та механічної енергії.

 

«Природа ніколи  не зрадить великим законам збереження»

Д.Бернуллі.

 

 З початку року ми говоримо з вами про рух як таковий в кінематиці, а потім про рух на мові сили. Но всім відомо, якщо  пиріг був, то безслідно зникнути  він  не зміг.  Що ми маємо на увазі? Що характерно для енергії? А які величини в фізиці ще зберігаються?..


 Ми з вами прочитаємо твір, в якому я думаю присутні помилки. Їх потрібно виправити.

«Якось одне невеличке тіло масою υ знаходилось на висоті h над поверхнею Землі. Воно володіло запасом потенціальної енергії Еп=  і в цій же точці значенням кінетичної енергії Ек=mghде υшвидкість руху тіла. Оскільки тіло перебуває в стані спокою, то υ=max, Ек=0. При вільному падінні висота h зменшується і швидкість зменшується за кожну секунду на 9,8м/с. Отже, потенціальна енергія тіла при вільному падінні зменшується, а  кінетична енергія збільшується, тобто не відбувається взаємне перетворення видів механічної енергії, а сума цих енергій не зберігається. Це означає, що в замкненій системі при вільному падінні тіл сума потенціальної і кінетичної енергій не є величиною сталою:

Ек+ Еп const.» Виправте помилки

          Повторення й аналіз основних фактів, явищ, подій. 

1. Яке фізичне явище застосував у своєму мультфільмі «Пригоди капітана Врунгеля» режисер Черкаський?

2. Охарактеризуйте  перетворення енергії, які відбуваються при спортивній стрільбі з луку.

3. Як ви вважаєте, чому одну з рослин біологи назвали  «скажений огірок»?

4. Чому при забиванні цвяхів потрібно вище піднімати молоток?

5. Чи може коефіцієнт корисної дії механізму бути рівним 100 %? Поясніть.

       Одним з протиріч закону збереження повної механічної енергії вважається  неможливість створення «вічного двигуна»,  але спроба зробити це не покидала завзятих винахідників і тривала століття.

 Вічний двигун(знайдіть інформацію)

    Закон збереження і перетворення  енергії,  який ми сьогодні пригадуємо також пройшов свою історію. Давайте з’ясуємо яку (знайдіть інформацію)

      Задача. Я пропоную вам побути дієтолагами і розрахувати:

 Скільки потрібно  з’істи каши “Геркулес” людині масою 70 кг, щоб встановити енергію, яка була затрачена при  підйомі  на 9 поверх? Висота поверху 2,5 м.

 Відомості з пачки «Геркулес»: У 100 г продукту – 320 ккал; 1ккал –

4190 Дж.

Дано:

h1=2,5 м

N=9

m=70 кг

100 г – 320 ккал

1ккал – 4190 Дж


Розв’язання:


Робота, яка здійснюється при підйомі на 9 поверх:

А = mgh
А = 70 • 9,8 • 20 Дж = 13720 Дж

100г – 320ккал • 4190 Дж

mкаши – 13720 Дж


mкаши= =1 г

Відповідь: Потрібно з’їсти 1 г каши

mкаши - ?


 

Підведення підсумків. 

Закон збереження енергії виконує в природі роль своєрідного «головного

бухгалтера" Всесвіту. Він у кожному явищі строго враховує прихід енергії і стежить за тим, щоб витрати точно відповідали приходу. Якщо баланс не сходиться, то він відразу подає тривожний сигнал. Такий сигнал фізики приймають як ознаки того, що виявилося якесь нове, не відоме раніше явище.

Домашнє завдання: розв’язати тести. Після виконання взаємоперевірка.

1. Закінчіть речення: «Імпульсом тіла називається...»

а) добуток маси тіла і його прискорення;

б) добуток маси тіла та його швидкості;

в) добуток сили, яка діє на тіло, та швидкості тіла;

г) добуток сили, яка діє на тіло, та часу її дії;

2. Виберіть одиницю імпульсу тіла:

а) 1 Н/с;                         в) 1 кг·м/с;

б) 1 кг·м/с2 ;                           г) 1Н·с.

3. Виберіть одиницю імпульсу сили:

а)  1 Н/с;                         в) 1 кг·м/с;

б) 1 кг·м/с2;                   г) 1Н·с.

4. Вкажіть, чому дорівнює зміна імпульсу тіла:

а) добутку маси тіла та його швидкості;

б) різниці початкового и кінцевого імпульсів тіла;

в) імпульсу сили;

г) зміні маси тіла за одиницю часу.

5. Закінчіть речення: «Реактивний рух виникає під час...»

а) відштовхування тіл;

б) руху різних частин тіла відносно центру маси тіла;

в) поділу тіла на частини;

г) відокремлення від тіла частини його маси з певною швидкістю руху відносно частини, що залишилася.

6. Визначте, у яких системах відліку виконується закон збереження імпульсу:

а) інерціальних;           в) замкнених;

б) неінерціальних;       г) будь-яких.

7. Виберіть приклад, який демонструє реактивний рух:

а) рух кальмара;

б) коливання маятника;

в) політ метелика;

г) падіння листя з дерев.

8. Ракета піднімається вертикально вгору рівномірно. Визнач те, як і чому змінюється імпульс ракети:

а) зменшується, оскільки зменшується маса ракети;

б) не змінюється, тому що маса зменшується, а швидкість руху збільшується;

в) зростає, оскільки ракета піднімається все вище над земною поверхнею;

г) не змінюється, тому що швидкість руху стала.

9. Рівняння руху тіла має вид: х 200 + 4t + 0,2t2Визначте імпульс тіла в початковий момент часу, якщо маса тіла 0,1 кг:

а) 20 кг·м/с;                   в) 0,4 кг·м/с;

б) 4 кг·м/с;                     г) 0,2 кг·м/с.

10. Обчисліть швидкість руху тіла, маса якого 5 кг, якщо імпульс цього тіла дорівнює 40 кг·м/с:

а) 2 м/с;                          в) 6 м/с;

б) 4 м/с;                          г) 8 м/с.

11.  Встановіть відповідність прикладу та виду енергії, яку має тіло:

шайба рухається по льоду;    а) потенціальна енергія;

птах летить;               б) кінетична енергія;

буферна пружина стиснута;     в) і кінетична, і потенціальна

плафон розтягує підвіс;                               енергія

лижник стоїть на горі;     г) не має механічної енергії.